1.前言

拉絲機(jī)也被叫做拔絲機(jī)。拉絲機(jī)是在工業(yè)應(yīng)用中使用很廣泛的機(jī)械設(shè)備，其應(yīng)用于機(jī)械制造，五金加工，石油化工，塑料，竹木制品，電線(xiàn)電纜等行業(yè)。

拉絲機(jī)按其用途可分為金屬拉絲機(jī)（用于標(biāo)準(zhǔn)件等金屬制品生產(chǎn)預(yù)加工），塑料拉絲機(jī)（用于塑料制品行業(yè)中以滌綸、尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚酯切片等為原料生產(chǎn)各種空心、實(shí)心園絲或扁絲進(jìn)行深加工的專(zhuān)用成套設(shè)備），竹木拉絲機(jī)（用于竹木制品行業(yè)中制作筷子，牙簽，燒烤棒等拉出竹絲，木絲進(jìn)行再加工的專(zhuān)用設(shè)備）等。

拉絲機(jī)以拉伸方式可分為直進(jìn)式、水箱式等，以線(xiàn)徑粗細(xì)又可分為大拉機(jī)、中拉機(jī)、細(xì)拉機(jī)和微拉機(jī)等，都由拉絲伸線(xiàn)和收線(xiàn)兩部分組成。為提高線(xiàn)纜的產(chǎn)量、質(zhì)量和降低成本，拉絲機(jī)一般改為雙變頻或多變頻恒張力控制，而目前大多數(shù)變頻同步控制一般是采用外接PID控制器的控制方式，此方式的缺點(diǎn)有：PID控制器的控制參數(shù)調(diào)試?yán)щy，價(jià)格昂貴，容易損壞，模擬量在傳輸過(guò)程中有衰減、漂移的問(wèn)題存在，維修、維護(hù)費(fèi)用較高，而使用拉絲機(jī)變頻器操作方便，調(diào)試簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，是配合拉絲機(jī)使用中的一種趨勢(shì)。目前，偉創(chuàng)拉絲機(jī)變頻器暢銷(xiāo)全國(guó)各地，口碑盛嘉，獲得拉絲機(jī)領(lǐng)域各個(gè)廠(chǎng)家一致好評(píng)。

2.拉絲機(jī)的簡(jiǎn)介與工作原理

2.1直進(jìn)式拉絲機(jī)簡(jiǎn)介

直進(jìn)式拉絲機(jī)是有多個(gè)拉拔頭組成的小型的連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，通過(guò)逐級(jí)拉拔，可以一次性地把鋼絲冷拉到所需的規(guī)格，所以工作效率比較高。但是，由于通過(guò)每一級(jí)的拉拔后，鋼絲的線(xiàn)徑發(fā)生了變化，所以每個(gè)拉拔頭工作線(xiàn)速度也應(yīng)有變化，特點(diǎn)：多個(gè)拔頭、多臺(tái)變頻、多PID調(diào)節(jié)。

2.2直進(jìn)式拉絲機(jī)原理：

（1）直進(jìn)拉絲機(jī)的工作原理就是控制各卷筒的金屬流量時(shí)刻相等。

（2）拉絲模的磨損，電機(jī)速度的波動(dòng)，鋼絲粗細(xì)不均等擾動(dòng)，由位移傳感器檢測(cè)，經(jīng)過(guò)PID算法作為速度補(bǔ)償。

（3）最后一道卷筒的速度作為主給定，通過(guò)減面率和傳動(dòng)比計(jì)算出其他卷筒的給定。

2.3水箱式拉絲機(jī)簡(jiǎn)介

水箱拉絲機(jī)也叫濕式拉絲機(jī)，其拉拔過(guò)程是在水箱中進(jìn)行的，這樣可以有效地散去鋼絲拉拔及鋼絲在卷筒上滑動(dòng)所產(chǎn)生的熱量，適用于小規(guī)格鋼絲的生產(chǎn)。

2.4水箱式拉絲機(jī)工作原理

（1）主機(jī)拖動(dòng)塔輪，通過(guò)模具大口進(jìn)小口出，完成粗線(xiàn)變細(xì)線(xiàn)過(guò)程。

（2）張力通過(guò)張力桿相連的電位器轉(zhuǎn)化為0-10V電信號(hào)。

（3）收卷變頻自帶卷徑計(jì)算功能，即隨著收線(xiàn)越來(lái)越多，自動(dòng)降低收線(xiàn)速度，結(jié)合張力反饋電壓進(jìn)行PID運(yùn)算，保持收線(xiàn)張力恒定。

3.拉絲機(jī)系統(tǒng)方案原理圖

4.拉絲機(jī)變頻器工藝要求

（1）超強(qiáng)的低頻扭矩，快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，超穩(wěn)的穩(wěn)態(tài)精度，無(wú)抖動(dòng)發(fā)顫的現(xiàn)象。

（2）全部張力控制算法集成到變頻器，同時(shí)將拉絲機(jī)特色功能整合到變頻器中，無(wú)需外圍控制電路，便可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的拉絲機(jī)全部控制功能。

（3）主機(jī)起停時(shí)絕不允許發(fā)生斷線(xiàn)的現(xiàn)象，如出現(xiàn)斷線(xiàn)故障應(yīng)迅速報(bào)警且緊急停車(chē)。

（4）運(yùn)行平穩(wěn)，在正常運(yùn)行過(guò)程中，不允許擺桿碰撞上下限位，能夠保持相同時(shí)刻每級(jí)拉拔流量相同。

（5）停機(jī)時(shí)保持同步不斷線(xiàn)，時(shí)刻保持每級(jí)線(xiàn)速度的比例關(guān)系等。

（6）變頻器集成了多套拉絲機(jī)專(zhuān)用參數(shù)，直接調(diào)用對(duì)應(yīng)參數(shù)，無(wú)需客戶(hù)逐一設(shè)定參數(shù)。

5.AC310、AC200-L拉絲機(jī)變頻器的特點(diǎn)

（1）獨(dú)有的卷徑系數(shù)自動(dòng)計(jì)算功能

隨著收線(xiàn)機(jī)卷徑的不斷增大，收線(xiàn)機(jī)的輸出頻率需不斷降低。AC310、AC200-L系列變頻器內(nèi)部專(zhuān)門(mén)設(shè)有卷徑計(jì)算功能，動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、自動(dòng)計(jì)算收線(xiàn)機(jī)的當(dāng)前卷徑，以達(dá)到最佳的恒張力收線(xiàn)效果。

（2）卷徑系數(shù)K1增量

運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)張力平衡桿偏離中心位置時(shí)，卷徑系數(shù)K1自動(dòng)計(jì)算功能開(kāi)啟。為了保證高、中、低不同速度下的張力穩(wěn)定，擺桿不同的位置偏差對(duì)應(yīng)不同的卷徑系數(shù)K1增量，不同系統(tǒng)卷徑變化速率不同，通過(guò)調(diào)整K1增量來(lái)實(shí)現(xiàn)卷徑的準(zhǔn)確計(jì)算。

（3）強(qiáng)大的卷徑計(jì)算方法

為保證收線(xiàn)機(jī)在擺桿中心位附近平穩(wěn)運(yùn)行，卷徑自動(dòng)計(jì)算是很重要的功能，AC310、AC200-L中有兩種卷徑自動(dòng)計(jì)算方法選擇：線(xiàn)速度法、厚度積分法。從而保障張力控制的性能更加完美。

（4）卷徑復(fù)位（手動(dòng)/自動(dòng)）

相同的線(xiàn)速度下，滿(mǎn)徑和空徑時(shí)的收線(xiàn)機(jī)輸出頻率相差很大，為使收線(xiàn)機(jī)和主機(jī)線(xiàn)速度同步，收線(xiàn)機(jī)在換卷時(shí)需進(jìn)行卷徑復(fù)位。當(dāng)使用卷徑自動(dòng)復(fù)位功能時(shí)，每次停機(jī)后卷徑系數(shù)K1自動(dòng)復(fù)位。當(dāng)停電或緊急停車(chē)后，應(yīng)使用手動(dòng)卷徑復(fù)位功能，即定義外部多功能端子為卷徑復(fù)位端子。

（5）摩擦補(bǔ)償

內(nèi)置靜摩擦補(bǔ)償、滑動(dòng)摩擦補(bǔ)償模塊，從而保障克服摩擦力做功，使系統(tǒng)效果更加完美。

6.推薦接線(xiàn)方式

以下接線(xiàn)方式以AC200-L為例子。

（1）寸動(dòng)開(kāi)關(guān)與主機(jī)的X3端子（出廠(chǎng)值為點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)）連接。

（2）外部端子啟動(dòng)開(kāi)關(guān)與主機(jī)X1連接。

（3）拉線(xiàn)速度電位器與拉絲機(jī)（主機(jī)）的+10V、VS1和GND連接。

（4）主機(jī)的模擬輸出AO1端子、GND端子與收線(xiàn)機(jī)的VS端子、GND端子連接。

（5）將控制板上的跳線(xiàn)端子J2短接。

（6）張力桿的電位器與AC200-L系列變頻器的+10V、AI、GND端子連接。

推薦接線(xiàn)如下圖所示：

張力平衡桿反饋值與AC200-L系列拉絲機(jī)專(zhuān)用變頻器如上圖所示連接后，按收線(xiàn)機(jī)收線(xiàn)使張力桿擺動(dòng)的方向移動(dòng)張力桿，同時(shí)監(jiān)測(cè)PID反饋信號(hào)（C-09），其數(shù)值應(yīng)該由小變大，一般為0.0%～100.0%。若不在此范圍內(nèi)，需改變張力電位器的位置，使中心點(diǎn)為50.0%左右，張力電位器應(yīng)為360°高精度電位器；如果電氣方式調(diào)整比較麻煩，也可以直接將張力桿抬起至收線(xiàn)張力保證的物理中間高度位置，然后整定電位器反饋值在50.0%即可。這種整定方式旨在保證張力產(chǎn)生偏差后，其正偏差和負(fù)偏差都能夠通過(guò)張力桿獲得同等位置距離的偏差緩沖儲(chǔ)能。

7.拉絲機(jī)推薦參數(shù)（AC200-L）

7.1水箱式雙變頻主機(jī)（拉絲機(jī)）推薦參數(shù)

7.2水箱式雙變頻收線(xiàn)機(jī)推薦參數(shù)

注意：以上推薦參數(shù)值可能不適用于某些特殊工況，使用時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整。

8.變頻器調(diào)試

8.1主機(jī)、收線(xiàn)機(jī)接線(xiàn)

主機(jī)變頻器的輸出頻率由可編程模擬量輸出口A01、GND端子與收線(xiàn)變頻器的電流輸入口AS、GND連接；主機(jī)變頻器的輸出頻率作為收線(xiàn)機(jī)的前饋頻率，與收線(xiàn)機(jī)內(nèi)部計(jì)算的PID調(diào)節(jié)量共同作用，保證收放線(xiàn)張力恒定。

8.2收線(xiàn)機(jī)反饋接線(xiàn)

張力平衡桿電位器的三端與收線(xiàn)變頻器的+10V、AI、GND連接，根據(jù)擺桿最高位置反饋電壓和最低位置反饋電壓分別設(shè)定［F3.06］和［F3.08］，這樣可以保證擺桿在中間位置時(shí)PID反饋值為50%。張力反饋電位器應(yīng)為360°高精度電位器。

8.3制動(dòng)電阻接線(xiàn)

為保證收放線(xiàn)的張力恒定，收線(xiàn)機(jī)變頻器需在較短的時(shí)間內(nèi)加速和減速，高速減速時(shí)，變頻器的直線(xiàn)電壓會(huì)升高，為保證變頻器的正常工作，需外接制動(dòng)電阻，制動(dòng)電阻的阻值及功率參見(jiàn)AC200系列變頻調(diào)速器使用手冊(cè)，制動(dòng)電阻與AC200-L系列拉絲機(jī)專(zhuān)用變頻器的（+）、PB連接。

8.4斷線(xiàn)檢測(cè)功能

當(dāng)張力反饋值小于PID斷線(xiàn)檢測(cè)下限值[FF.20]或超過(guò)PID斷線(xiàn)檢測(cè)上限值[FF.21]并持續(xù)[FF.24]設(shè)定的時(shí)間后，變頻器由[FF.25]選擇的方式做出相應(yīng)的處理。斷線(xiàn)報(bào)警下限值[FF.20]：設(shè)定拉絲機(jī)PID斷線(xiàn)檢測(cè)的下限，反饋信號(hào)小于斷線(xiàn)報(bào)警下限值并持續(xù)［FF.24］斷線(xiàn)檢測(cè)判斷延時(shí)后，則認(rèn)為拉絲機(jī)斷線(xiàn)。斷線(xiàn)報(bào)警上限值[FF.21]：設(shè)定拉絲機(jī)PID斷線(xiàn)檢測(cè)的上限，反饋信號(hào)超過(guò)斷線(xiàn)報(bào)警上限值并持續(xù)［FF.24］斷線(xiàn)檢測(cè)判斷延時(shí)后，則認(rèn)為拉絲機(jī)斷線(xiàn)。斷線(xiàn)檢測(cè)判斷延時(shí)[FF.24]：為了避免斷線(xiàn)誤報(bào)警。

當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到斷線(xiàn)，經(jīng)過(guò)斷線(xiàn)檢測(cè)判斷延時(shí)時(shí)間后，再報(bào)斷線(xiàn)故障。斷線(xiàn)故障動(dòng)作方式：0、自由停機(jī)并報(bào)警；1、僅斷線(xiàn)故障端子動(dòng)作，當(dāng)變頻器檢測(cè)到斷線(xiàn)后，繼續(xù)運(yùn)行。同時(shí)多功能輸出端子如果設(shè)置為斷線(xiàn)輸出則立刻輸出有效信號(hào)。

為避免啟動(dòng)或停機(jī)過(guò)程中誤報(bào)，可設(shè)置變頻器啟動(dòng)運(yùn)行超過(guò)［FF.22］設(shè)定時(shí)間，并且變頻器輸出頻率高于［FF.23］設(shè)定頻率后，開(kāi)啟斷線(xiàn)檢測(cè)功能。

檢測(cè)到斷線(xiàn)，變頻器自由停機(jī)并報(bào)“E.PID”故障。若［FF.25］設(shè)為1，則經(jīng)過(guò)［FF.27］設(shè)定時(shí)間后，斷線(xiàn)故障自動(dòng)復(fù)位。

8.5抱閘的控制

從機(jī)停機(jī)時(shí)輸出剎車(chē)信號(hào)（由選中的輸出端子輸出），經(jīng)過(guò)［FF.29]設(shè)定的時(shí)間后,立即停止輸出。剎車(chē)信號(hào)輸出期間，如果運(yùn)行命令有效，立即停止剎車(chē)。